机械设计第八章例题
机械设计制造基础-第八章-练习题与答案
第八章练习题1. 单项选择1-1 装配系统图表示了（）。
①装配过程②装配系统组成③装配系统布局④机器装配结构1-2 一个部件可以有（）基准零件。
①一个②两个③三个1-3 汽车、拖拉机装配中广泛采用（④多个）。
①完全互换法②大数互换法③分组选配法④修配法1-4 高精度滚动轴承内外圈与滚动体的装配常采用（①完全互换法②大数互换法③分组选配法）。
④修配法1-5 机床主轴装配常采用（）。
①完全互换法②大数互换法③修配法④调节法1-6 装配尺寸链组成的最短路线原则又称（）原则。
①尺寸链封闭②大数互换③一件一环④平均尺寸最小1-7 修选配法通常按（）确定零件公差。
①经济加工精度②零件加工可能达到的最高精度③封闭环④组成环平均精度1-8 装配的组织形式主要取决于（）。
①产品重量②产品质量③产品成本④生产规模1-9 牛头刨床总装时，自刨工作台面，以满足滑枕运动方向与工作台面平行度的要求。
这属于（）。
①选配法②修配法③调节法④试凑法1-10 据统计，机器装配费用约占机器总成本的（）。
① 1/10~1/5 ② 1/5~1/3 ③ 1/3~1/2 ④ 1/2~2/32. 多项选择2-1 机器由（）装配而成。
①零件②组件③部件④标准件）等。
2-2 机械装配的基本作业包括清洗、连接、调整、（①检测②平衡③加工④修配2-3 常见的可拆卸连接有、和（）等。
①螺纹连接②铆钉连接③销连接④键连接2-4 常用的机械装配方法有（）和修配法等。
①完全互换法②大数互换法③调整法④选配法2-5 机械产品的装配精度一般包括（）。
①相互位置精度②相互配合精度③相互运动精度④工作稳定性2-6 在确定各待定组成环公差大小时，可选用（）。
①等公差法②等精度法③随机分配法④按实际加工可能性分配法2-7 协调环通常选（）的尺寸。
①尺寸链中最小②尺寸链中最小③易于制造④可用通用量具测量2-8 分组选配法进行装配时适用于（）的情况。
①大批量生产②配合精度要求很高③参与装配零件本身精度很高④参与装配零件数较少2-9自动装配条件下对零、部件结构工艺性的要求包括（）等。
机械设计基础第八章
27
蜗杆蜗轮啮合
n1 z 2 i12 n2 z1
方向如图中箭头所示
28
定轴轮系
n1 i14 ? n4
29
n1 z2 i12 n2 z1
i23 z3 n2 n3 z2
n3 z4 i34 n4 z3
30
n2 n2
n1 n2 n3 i12 i23 i34 n2 n3 n4 z3 z2 z4 ( ) ( ) z1 z 2 z3
时针(h)
分针(m)
12
滚齿机：实现轮坯与滚刀范成运动。轴I的运动和 动力经过锥齿轮1、2传给滚刀，经过齿轮3、4、5、 6、7和蜗杆传动8、9传给轮坯。
13
6. 运动的合成和分解
运动的合成 将两个独立的转动合成为一个转动。 运动的分解 将一个转动分解成两个独立的转动。
14
二、轮系的分类
根据轮系在传动中各齿轮轴线的 位置是否固定，将轮系分类。
A 13
z2 z3 101 99 (1) z1 z2 100 100 n1 101 99 1 1 nA 100 100 10000
2
iA1 nA n1 10000
系杆转10000圈，齿轮1同向转1圈 四个齿轮的齿数相差不多，但可得到大的传动比
52
如果齿轮3的齿数由99改为100
注意的问题
（1）n1、nk、nH必须 是轴线平行的相应构 件的转速； （2）各转速代入公式 时，应带有本身的正
n1 nH i nk nH
H 1k
号或负号。
49
例题6 如图所示行星轮系，各轮 齿数为z1=40, z2=20，z3=80。 试计算中心轮1和系杆H的传动 比i1H。
第8章平衡答题
第八章答题：第八章课程名：机械设计基础 （第八章） 题型 计算题 考核点：静平衡计算、动平衡计算1. 某汽轮机转子质量为1吨，由于材质不匀及叶片安装误差致使质心偏离回转轴线0.4mm ，当该转子以5000r/min 的转速转动时，其离心力有多大?离心力是它本身重力的几倍?(8分)解：离心力：F ＝mr ω2=N 109662)6050002(100014.0100012=⨯⨯⨯⨯⨯π 离心力是它本身重力的倍数：109662/（1000×9.8）＝11.9倍*2.图示盘形回转件经静平衡试验得知，其不平衡质径积mr 等于2kg.m ，方向沿图中方向 。
由于结构限制，，只允许在和方向各加一个质径积来进行平衡，求D D c c r m r m 和的数值。
(12分)解：依题意列方程︒=︒=︒+︒60sin 30sin 60cos 30cos D D c c A A D D c c r m r m r m r m r m代入已知数：232122123DD c c D D cc r m r m r m r m ==+ 解得：mkg r m m kg r m c c D D ⋅=⋅=732.11*3图示盘形回转件上存在四个偏置质量;已知m1=10kg, m2=l4kg ，m3=l6kg, m4=10kg ,r1=50mm ，r2=100mm ，r3=75mm ，r4=50mm ，设所有不平衡质量分布在同一回转面内，问应在什么方位上加多大的平衡质径积才能达到平衡?(12分)解：依题意:设沿r1方向为X 正方向，沿r2方向为Y 正方向。
列方程m1r1－m3r3+mxrx=0m2r2－m4r4+myry=0 10×0.05－16×0.075+m x r x =0 m x r x =0.7kg ·m14×0.1－10×0.05+m y r y =0 m y r y =－0.9kg ·m 平衡质径积为：kgm14.1=52..125°YX*4图示盘状转子上有两个不平衡质量：m1=1.5kg, m2=0.8kg, r1=140mm, r2=180mm, 相位如图。
机械设计第八章习题集答案
L
4 . 32 3 . 68 (1 . 07 0 . 17 ) 0 . 955 0 . 99
取 z 4 ，型号为 A 型。 8—22 解： 由公式（8-4） ，带传动的有效拉力
Fe 1000 P 7.5 1000 750 N v 10
查表 8-2， L d 2500mm ，由公式（8-7） ，小带轮的包角
1 180
57 . 5 180
查表 8-5， K 0.95 ，查表 8-2， K L 1.09 。查表 8-4a， P0 2.28kW 。查表 8-4b， P0 0.17kW ， 查表 8-7，取 K A 1.2 。带的计算功率 Pca K A P ，由公式（8-26） ，带所允许传递的功率
Ld 0 2a (d d 2 d d 1 ) 2 2 4a ( 400 140 ) 2 2 815 (140 400 ) 2499 mm 2 4 815 (d d1 d d 2 )
d d 2 d d1 a 400 140 57 . 5 161 . 7 815
由公式（8-3） ，有效拉力 Fe F1 F2 2 F2 F2 F2 。因此，带的松边拉力和紧边拉力分别为
F2 Fe 750N ； F1 2 F2 1500N
由公式（8-1） ，带的初拉力
F0 1 1 ( F1 F2 ) (1500 750) 1125N 2 2
结构尺寸紧凑。带传动中心距 a 过大的优缺点则相反，且中心距过大使得带传动时松边抖动过大， 传动不平稳。 初拉力 F0 过小，带的传动能力过小，带的传动能力没有得到充分利用。初拉力 F0 大，则带的传动 能力大，但是，初拉力过大将使的带的寿命显著下降，也是不合适的。 带的根数 z 过少（例如 z=1） ，这有可能是由于将带的型号选得过大而造成的，这使得带传动的结 构尺寸偏大而不合适。如果带传动传递的功率确实很小，只需要一根小型号的带就可以了，这时使用 z=1 完全合适。带的根数 z 过多，将会造成带轮过宽，而且各根带的受力不均匀（带长偏差造成） ，每 根带的能力得不到充分利用，应当改换带的型号重新进行设计。 8—16 答： 输送机的 F 不变， v 提高 30%左右，则输出功率增大 30%左右。三种方案都可以使输送带的速度 v 提高，但 V 带传动的工作能力却是不同的。 （1）d d 2 减小，V 带传动的工作能力没有提高 （ P0 ，K L ， K a ，P0 基本不变） ，传递功率增大 30% 将使小带轮打滑。故该方案不合理。 （2） d d1 增大，V 带传动的工作能力提高（ P0 增大 30%左右， K L ， K a ， P0 基本不变） ，故该方 案合理。 （3） D 增大不会改变 V 带传动的工作能力。故该方案不合理。 8—17 答： 应全部更换。因为带工作一段时间后带长会增大，新、旧带的长度相差很大，这样会加剧载荷在各 带上分配不均现象，影响传动能力。 8－18 答： 带在使用过程中会伸长变形，造成带对轮的张紧力下降。将中心距设计成可调节的，可方便的调 节带中的张紧力大小。对于中心距不可调节的带传动，只能采用张紧轮来调节带中的张紧力。对于 V 带传动，张紧轮应当布置在松边靠近大带轮处，并且从内向外张紧。 8－19（略） 8—20 解： 由公式（8-22） ，带的基准长度
机械设计基础 第八章部分题解
第八章部分题解参考8-23 有一对齿轮传动，m =6 mm ，z 1=20，z 2=80，b =40 mm 。
为了缩小中心距，要改用m =4 mm 的一对齿轮来代替它。
设载荷系数K 、齿数z 1、z 2及材料均不变。
试问为了保持原有接触疲劳强度，应取多大的齿宽b ？解 由接触疲劳强度： bu u KT a Z Z Z H E H 31)1(500+=εσ≤][H σ ∵ 载荷系数K 、齿数z 1、z 2及材料均不变∴ b a b a ''=即 9046402222=⨯='='m bm b mm8-25 一标准渐开线直齿圆柱齿轮，测得齿轮顶圆直径d a =208mm ，齿根圆直径d f =172mm ，齿数z =24，试求该齿轮的模数m 和齿顶高系数*a h 。
解 ∵ m h z d a a )2(*+=∴ *2a a h z d m += 若取 0.1*=a h 则 812242082*=⨯+=+=a a h z d m mm 若取 8.0*=a h 则 125.88.02242082*=⨯+=+=aa h z d m mm （非标，舍） 答：该齿轮的模数m =8 mm ，齿顶高系数0.1*=a h 。
8-26 一对正确安装的渐开线标准直齿圆柱齿轮（正常齿制）。
已知模数m =4 mm ，齿数z 1=25，z 2=125。
求传动比i ，中心距a 。
并用作图法求实际啮合线长和重合度ε。
解 525/125/12===z z imm 5084)0.12125()2( mm 1084)0.1225()2(mm 5001254 mm 100254mm 300)12525(24)(2*22*11221121=⨯⨯+=+==⨯⨯+=+==⨯===⨯===+=+=m h z d m h z d mz d mz d z z m a a a a a745.120cos 414.36.20cos mm20.6m 0206.03.10002.0212121=︒⨯=====⨯=απεm B B p B B B B b8-30 一闭式单级直齿圆柱齿轮减速器。
机械设计第八章习题答案
机械设计第八章习题答案8-1 V带传动的n1= 1450 r/min ，带与带轮的当量摩擦系数f v= 0.51 ，包角α1= 180°，初拉力F0= 360 N 。
试问：（ 1 ）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（ 2 ）若d d1= 100 mm ，其传递的最大转矩为多少？（ 3 ）若传动效率为0.95 ，弹性滑动忽略不计，从动轮输出功率为多少？解：（1 ）由p148式8-7得F ec= 2 F01− 1e f v α1 1+ 1e f v α1= 2 ×360 ×1− 1e0.51 π1+ 1e0.51 π= 478.4 N（2 ）T = F ec d d12= 478.4 ×100 × 10− 32= 23.92 N·m（3 ）由从动轮输出功率P = P主·η，其中P主=F ec V1000，故P = F ec V1000·η= F ec n1π d d11000 ×60 ×1000·η= 478.4 ×1450 ×3.14 ×1001000 ×60 ×1000×0.95 = 3.45 kW8-2 V带传动传递功率P = 7.5 kW ，带速v = 10 m/s ，紧边拉力是松边拉力的两倍，即F1= 2 F2，试求紧边拉力F1、有效拉力F e和初拉力F0。
解：∵P = F e v1000∴F e= 1000 Pv = 1000 ×7.510= 750 N∵F e= F1－F2且F1= 2 F2∴F1= 2 F e= 2 ×750 = 1500 N∵F1= F0+ F e2∴F0= F1－F e2= 1500 －7502= 1125 N8-4 有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V带传动，电动机功率P = 7 kW ，转速n1= 960r/min ，减速器输入轴的转速n2= 330 r/min ，允许误差为±5% ，运输装置工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。
机械设计基础习题答案第8章
机械设计基础习题答案第8章8-1解：依题意该转⼦的离⼼⼒⼤⼩为该转⼦本⾝的重量为则，即该转⼦的离⼼⼒是其本⾝重量的倍。
8-2答：⽅法如下：（1）将转⼦放在静平衡架上，待其静⽌，这时不平衡转⼦的质⼼必接近于过轴⼼的垂线下⽅；（2）将转⼦顺时针转过⼀个⼩⾓度，然后放开，转⼦缓慢回摆。
静⽌后，在转⼦上画过轴⼼的铅垂线1；（3）将转⼦逆时针转过⼀个⼩⾓度，然后放开，转⼦缓慢回摆。
静⽌后画过轴⼼的铅垂线2；（4）做线1和2的⾓平分线，重⼼就在这条直线上。
8-3答：（1）两种振动产⽣的原因分析：主轴周期性速度波动是由于受到周期性外⼒，使输⼊功和输出功之差形成周期性动能的增减，从⽽使主轴呈现周期性速度波动，这种波动在运动副中产⽣变化的附加作⽤⼒，使得机座产⽣振动。
⽽回转体不平衡产⽣的振动是由于回转体上的偏⼼质量，在回转时产⽣⽅向不断变化的离⼼⼒所产⽣的。
（2）从理论上来说，这两种振动都可以消除。
对于周期性速度波动，只要使输⼊功和输出功时时相等，就能保证机械运转的不均匀系数为零，彻底消除速度波动，从⽽彻底消除这种机座振动。
对于回转体不平衡使机座产⽣的振动，只要满⾜静或动平衡原理，也可以消除的。
（3）从实践上说，周期性速度波动使机座产⽣的振动是不能彻底消除的。
因为实际中不可能使输⼊功和输出功时时相等，同时如果⽤飞轮也只能减⼩速度波动，⽽不能彻底消除速度波动。
因此这种振动只能减⼩⽽不能彻底消除。
对于回转体不平衡产⽣的振动在实践上是可以消除的。
对于轴向尺⼨很⼩的转⼦，⽤静平衡原理，在静平衡机上实验，增加或减去平衡质量，最后保证所有偏⼼质量的离⼼⼒⽮量和为零即可。
对于轴向尺⼨较⼤的转⼦，⽤动平衡原理，在动平衡机上，⽤双⾯平衡法，保证两个平衡基⾯上所有偏⼼质量的离⼼⼒⾷量和为零即可。
8-4图8 . 7解：已知的不平衡质径积为。
设⽅向的质径积为，⽅向的质径积为作图8 . 7 所⽰。
由静平衡条件得：由图8-7 量得，。
8-5图8 . 9解：先求出各不平衡质径积的⼤⼩：⽅向沿着各⾃的向径指向外⾯。
机械设计复习题(八)
4
13.666 m s 60 1000 60 1000 F v 1000 P 1000 4.82 由 P ec 得Fec 352.7 N 1000 v 13.666 F e fv 1 e fv 1 由 Fec 2 F0 fv 得F0 ec fv 551.6 N e 1 2 e 1 F 352.7 F1 F0 ec 551.6 727.95 N 2 2 F 352.7 F2 F0 ec 551.6 375 25 N 2 2 2、解： 1）D 点上带速大于带轮圆周速度； 2）A、C 点上带速等于带轮圆周速度； 3）B 点上带速小于带轮圆周速度。
3
1、A；2、B；3、B；4、A；5、B；6、A；7、A；8、C；9、D；10、C；11、B； 12、B；13、A；14、D；15、B；16、A；17、D 四、简答题 1、 （1）带是弹性体，当带受拉时将产生弹性伸长。拉力越大，伸长量越大；拉力 较小，伸长量也小。带刚绕入主动带轮时，带速与主动轮的圆周速度相等。当带 随着主动轮由紧边转至松边过程中，带所受的拉力逐渐减少，带逐渐收缩，带沿 主动带轮的表面产生向后的爬行现象，这种现象称为带的弹性滑动。 （2）当带传递的外载荷增大时，要求有效拉力随之增大。当有效拉力达到一定 数值时， 带与小带轮轮槽接触面间的摩擦力总和将达到极限值。若外载荷超过这 个极限值，带将沿整个接触弧滑动，这种现象称为打滑。 2、因为带传动具有缓冲吸振，传动平稳，噪声小的特点。正常运行的条件是带 和带轮间不发生打滑，带在一定限度内不发生疲劳损坏。 3、 （1）v 带工作一段时间后，就会由于塑性变形而松弛，有效拉力降低，为了保 证带传动的正常工作，应定期张紧。 （2）滑道式定期张紧、摆架式定期张紧、利用自身重量的自动张紧、调位式内 张紧轮张紧等。 4、传动带是弹性体，受到拉力后会产生弹性伸长，伸长量随拉力大小的变化而 改变。带由紧边绕过主动轮进入松边时，带的拉力由 F1 减小为 F2，其弹性伸长 量也由 δ1 减小为 δ2 。这说明带在绕过带轮的过程中，相对于轮面向后收缩了 （δ1-δ2） ，带与带轮轮面间出现局部相对滑动，导致带的速度逐步小于主动轮的 圆周速度， 这种由于带的弹性变形而产生的带与带轮间的滑动称为弹性滑动。弹 性滑动和打滑是两个截然不同的概念。打滑是指过载引起的全面滑动，是可以避 免的。而弹性滑动是由于拉力差引起的，只要传递圆周力，就必然会发生弹性滑 动，所以弹性滑动是不可以避免的。 5、当中心距不能调节时，可采用张紧轮将带张紧。张紧轮一般应放在松边内侧， 使带只受单向弯曲。同时张紧轮还应尽量靠近大轮，以免过分影响带在小轮上的 包角。 6、带传动的失效形式有打滑和疲劳破坏。设计准则：在保证带传动不打滑的条 件下，具有一定的疲劳强度和寿命。设计 V 带传动时发现 V 带根数过多，可采 用：改选带的截型，重新计算来解决。 7、张紧力 F0 越大，则带传动的承载能力就越大，但同时带中所受的拉应力也越 大，从而降低带的寿命；张紧力越小，虽可减小带中的拉应力，提高带的寿命， 但带传动的承载能力会降低。 五、分析计算题 1、解：
机械设计课后参考答案第八章
一、选择题:
1.带传动中,υ1为主动轮圆周速度,υ2为从动轮圆周速度,υ为带的速度,它们之间的关系就是。
A.υ1＞υ＞υ2B.υ1=υ2=υC.υ1＜υ＜υ2
3.普通V带有哪几种型号？窄V带有哪几种型号？
4.带传动一般应放在高速级还就是低速级,为什么？
5.为了避免打滑,将带轮与带接触的工作表面加工粗糙些,以增大摩擦,这样做就是否合理？为什么？
6.带传动的主要失效形式有哪些？设计准则就是什么？
7.带传动为什么要张紧？常用的张紧方法有哪些？在什么情况下使用张紧轮？张紧轮应装在什么地方？
A.F1/F2≈1 B .F1/F2=еfνα1C. 1＜F1/F2＜еfνα1
22.V带截面楔角为400,V带轮相应的轮槽角应400。
A.大于B.小于C.等于
23.带传动中,带每转一周,拉应力变化。
A.8次B.3次C.4次
24.带传动设计中,主要应防止。
A.打滑B.磨损C.静载拉断
25.不能提高带传动传递的功率。
5.带传动中,带每转过一周,拉应力就是。
A.不变的B.有规律变化的C.无规律变化的
6.V带传动设计中,限制小带轮的最小直径主要就是为了。
A.使结构紧凑B.限制弯曲应力C.限制小带轮包角
7.带传动中,若小带轮为主动轮,则带的最大应力发生在带处。
A.进入主动轮处B.进入从动轮处C.离开主动轮处
8.V带传动设计中,选取小带轮基准直径的依据就是。
一、选择题:
1.A 2. C 3. B 4.A 5. B 6. B 7.A 8. C 9. C 10. B 11. B 12.A 13. C 14.A 15. C 16.C 17. B 18. C 19. B 20.A 21. A、C、B; 22. B 23. C 24.A
机械设计(第八版)课后习题答案(细心整理最全系列)(8~10章)
第八章 带传动8-1：V 带传动的min 14501r n =，带与带轮的当量摩擦系数51.0=v f ，包角︒=α1801，初拉力N 3600=F 。
试问：（1）该传动所能传递的最大有效拉力为多少？（2）若mm 100d d1=，其传递的最大转矩为多少？（3）若传动效率为0.95，弹性滑动忽略不计，从动轮输出效率为多少？[解] ()N 4.4781111360211112151.01151.00=+-⨯⨯=+-=ππααeeee F F v vf f ec()mm N 92.232101004.4782d 2-3d1⋅=⨯⨯==ecF T()kW45.395.0100060100010014.314504.4781000601000d 10003d11=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∙⨯⨯=∙=ηn F ηνF Pec ec π8-2 V 带传动传递效率7.5kW =P ，带速s m 10=ν，紧边拉力是松边拉力的两倍，即21F F =，试求紧边拉力1F 、有效拉力e F 和初拉力0F 。
[解] 1000νF P e =N 750105.710001000=⨯==∴νP F e21212F F F F F e =-=且 1500N 750221=⨯==∴e F F 201e F F F +=1125N27501500210=-=-=∴eF F F 8-38—3解法二：8-4 有一带式输送装置，其异步电动机与齿轮减速器之间用普通V 带传动，电动机功率P=7kW ，转速min 9601r n =，减速器输入轴的转速min 3302r n =，允许误差为%5±，运输装置工作时有轻度冲击，两班制工作，试设计此带传动。
[解] （1）确定计算功率ca P由表8-7查得工作情况系数2.1A =K ，故 4k W .872.1A ca =⨯==P K P （2）选择V 带的带型根据ca P 、1n ，由图8-11选用B 型。
机械设计基础第8章习题答案
解：查附表8-4（P191）
查表8-9
改选轴承型号：7308AC 7000AC FS=0.68FR C=38.5KN，C =30.5KN FS1=0.68FR1=0.68X4000=2720N
0
FS2=0.68FR2=0.68X3000=2040N FS1+FX=2720+2500=5220N>FS2 轴承2---压紧，轴承1—放松 FA2=FS1+FX=5220N
FA2=FS2=2040N
3
8-8 试选择支承蜗杆轴的一对角接触球轴 承，要求工作寿命Lh0=4000h。已知两轴 FS1 承的径向反力分别为：FR1=4000N， FR2=3000N，蜗杆轴向力FX=2500N，方 向如图；蜗杆的转速n=340r/min，轴颈 直径d=40mm，有中等冲击。
FR1 FX
9
10
FR1
FR20 6 f t C 3 10 6 1 52.9 10 3 3 Lh ( ) ( ) 3327 h Lh 0 (10000 h) 60 n f p FP 60 100 1.3 15000
轴承6309寿命不满足要求。 改选轴承6409，查附表8-3，C=77.40KN 计算出Lh=10442h>Lh0 轴承6409寿命合适。
作业
8－5、8－7、8－8
1
8-5 一6309型轴承的工作条件为：轴承径向载荷FR=15000N，转速 n=100r/min，工作中有中等冲击，温度低于100℃，轴承的预期使用寿 命Lh0=10000h，试验算该轴承的寿命。 解：查附表8-3 轴承6309 C=52.9KN
温度低于100℃ ，ft=1 中等冲击， fp=1.3，FP=FR=15000N
机械设计第八章-带传动-思考题-答案
《带传动》课堂练习题一、填空题1普通V带传动中，已知预紧力F o=25OO N,传递圆周力为800 N,若不计带的离心力，则工作时的紧边拉力F i为2900 ，松边拉力F2为2100 。
2、当带有打滑趋势时，带传动的有效拉力达到最大，而带传动的最大有效拉力决定于__ 0 _________ 、__________ 、 f 三个因素。
3、带传动的设计准则是保证带疲劳强度，并具有一定的寿命。
4、在同样条件下，V带传动产生的摩擦力比平带传动大得多，原因是V带在接触面上所受的正压力大于平带。
5、V带传动的主要失效形式是疲劳断裂和打滑。
6、皮带传动中，带横截面内的最大拉应力发生在紧边开始绕上小带轮处：皮带传动的打滑总是发生在皮带与小带轮之间。
7、皮带传动中，预紧力F0过小，则带与带轮间的摩擦力减小,皮带传动易出现_________打滑现象而导致传动失效。
&在V带传动中，选取小带轮直径D1 > D llim。
的主要目的是防止带的弯曲应力过大。
9、在设计V带传动时，V带的型号可根据计算功率Pea和小带轮转速n1查选型图确定。
10、带传动中，打滑是指带与带轮之间发生显著的相对滑动_______ ，多发生在小带轮上。
刚开始打滑时紧边拉力F1与松边拉力F2的关系为—F1=F2e f。
11、带传动中的弹性滑动是由松紧边的变形不同________ 产生的，可引起速度损失________，传动效率下降、带磨损等后果,可以通过减小松紧边的拉力差即有效拉力来降低。
12、带传动设计中，应使小带轮直径d> d rnin，这是因为______；应使传动比i <7,这是因为中心距一定时传动比越大，小带轮的包角越小，将降低带的传动性能。
13、带传动中，带上受的三种应力是拉应力，弯曲应力和离心应力。
最大应力等于1+ b1+c ,它发生在紧边开始绕上小带轮处处，若带的许用应力小于它，将导致带的疲劳失效。
14、皮带传动应设置在机械传动系统的高速级，否则容易产生打滑。
东北大学机械设计习题及答案
第八章 机械设计概述一、判断题（正确 T ，错误 F ）1. 强度是指零件抵抗整体断裂、表面接触疲劳及塑性变形的能力。
强度准则是零件设计中最基本的准则。
（ ）2. 变应力只能由变载荷产生。
（ ）3. 两接触的金属表面存在相对运动时，就会由于摩擦而产生磨损，因此磨损总是有害的。
（ ）4. 钢制零件采用热处理办法来提高其刚度是非常有效的。
（ ）5. 使零件具有良好的工艺性，应合理选择毛坯，结构简单合理，规定适当的制造精度和表面粗糙度。
（ ）二、单项选择题1. 循环特性1-=r 时的应力是（ ）。
A 对称循环变应力B 脉动循环变应力C 非对称循环变应力D 静应力2. 外形复杂，结构尺寸大，生产批量大的零件的毛坯宜采用（ ）加工工艺。
A 铸造B 锻造C 焊接D 轧制3. 两个等宽的圆柱体接触，其直径212d d =，弹性模量212E E =，则其接触应力值为（ ）。
A 218σσ= B 214σσ= C 212σσ= D 21σσ=4. 合金钢对应力集中的敏感性比碳钢（ ）。
A 小B 大C 相等D 不一定三、填空题1. 机械零件设计计算的最基本计算准则是_________________________________ 。
2. 机械零件的主要失效形式有 _________、_________、________、__________和__________。
3. 在静应力作用下，塑性材料的极限应力为___________，脆性材料的极限应力为___________。
4. 在静载荷作用下的机械零件，不仅可以产生___________应力，也可能产生___________应力。
5. 零件危险截面处的几何突变、截面尺寸的大小和表面状态等均影响零件的疲劳强度，因此，在机械零件的疲劳强度计算中，引入了________________、________________和________________来 对材料的疲劳极限加以修正。
《机械设计基础》第8章 齿轮系
48 24 4 48 18 3
250 H 4 100 H 3
H 2
2
1
2‘ H
3
3H
3
1
H 1
H 50
周转轮系传动比计算方法小结：
定轴齿轮系
平面定轴齿轮系 空间定轴齿轮系
二.行星齿轮系
1. 定义
在齿轮系运转时，若至少有一个齿轮的几何轴线 绕另一齿轮固定几何轴线转动，则该齿轮系称为行星 齿轮系(如图8-3)。它主要由行星齿轮、行星架(系 杆)、和中心轮所组成。
2. 基本构件
行星齿轮系中由于一般都以中心轮和行星架作 为运动的输入或输出构件，故称它们为行星齿轮系 的基本构件
上角标 H
周转轮系
-w
H
正负号问题
转化机构：假想的定轴轮系
i1H n 1 n H i1n
计算转化机构的传动比 计算周转轮系传动比
1H z 2 z n i H z1 z n1 n
H 1n
i1 n 1
n
例题8-2 ：
一差动齿轮系如图 所示，已知个轮齿数为： z1 16, z 2 24, z3 64, 当轮1和轮3的转速为：
式中：G为主动轮，K为从动轮，中间各轮的主 从地位也应按此假定判定。m为齿轮G至K间外啮合 的次数。
求行星齿轮系传动比时，必须注意以下几点：
(1) nG ， K ，nH 必须是轴线平行或重合的相应齿轮的 n 转速。 (2)将nG，nK，nH 的已知值代入公式时必须带正 号或负号。
H (3) i GK i GK。 i GK为转化机构中轮G与K的转速之 比，其大小与正负号应按定轴齿轮系传动比的计算 方法确定。
机械设计题
第八章 带传动一、单项选择题1、摩擦型带传动是依靠___B__________来传递运动和动力的。
A ．带和带轮接触面之间的正压力B ．带与带轮之间的摩擦力C ．带的紧边拉力2、带张紧的目的是______C______。
A ．减轻带的弹性滑动B ．提高带的寿命C ．使带具有一定的初拉力3、与同样传动尺寸的平带传动相比，V 带传动的优点是_____C______。
A ．传动效率高B ．带的寿命长C ．带的价格便宜D ．承载能力大4、选取V 带型号，主要取决于___D_______。
A ．带的线速度B ．带的紧边拉力C ．带的有效拉力 D.带传递的功率和小带轮转速5、普通V 带两侧面的夹角为40o ，所以带轮轮槽角 Φo____C___。
A ．＞ 40oB ．＝ 40oC ．＜ 40o6、与链传动相比较，带传动的优点是________C______。
A ．传动效率高B ．承载能力大C ．工作平稳，噪声小D ．使用寿命长7、带传动正常工作时，紧边拉力Fl 和松边拉力F2满足关系_____B__。
A ．F 1＝F 2B ．F 1一F 2＝FeC ．F l ／F 2＝e f α1D ．F 1十F 2＝F 08、即将打滑时，传动带所能传递的最大有效拉力Fmax 和初拉力F0之间的关系为____C_______。
A ． ()1/2110m a x -=ααf f e eF F B ．()()1/12110max -+=ααf f e e F F C ． ()()1/12110max +-=ααf f e e F F D ．()1/12110max --=ααf f e e F F 9、带传动在工作中产生打滑的原因是 __B_________A ．带的弹性较大B ．传递的外载荷超过带的带轮间的极限摩擦力C ．带和带轮间摩擦系数较小D ．带传动中心距过大10、带传动在工作中产生弹性滑动的原因是____C_______A ．带与带轮间摩擦系数较小B ．所带的外载荷过大C ．带的弹性与紧边和松边有拉力差D ．初拉力过小11、带传动不能保证准确传动比，是因为_____C_________A ．带在带轮上出现打滑B ．带出现了磨损C ．带传动工作时发生弹性滑动D ．带的松弛12、与V 带传动比，同步带传动最突出的优点是____B_______。
机械设计基础习题答案第8章
7.绘制扭矩图。如图（g）所示。
N·mm
8.作当量弯矩图，如图（h）所示。
最大当量弯矩在D点处，取α=0.6，其值为
N·mm
（a）
（b）
（c）
（d）
（e）
（f）
（g）
（h）
9.确定最大当量处的轴径
查表8-1得45钢调质处理的弯曲强度极限σ-1b=650。查表8-4许用弯曲应力［σ-1b］=60MPa，D点处的直径为
mm
轴与轮毂配合处直径d=30mm，强度足够。
8-11有一直齿圆柱齿轮减速器如图所示。所传递的功率P =15.8kW，主动轮转速n1=980r/min，从动轮转速n2=215r/min，从动轮齿数Z2=82，主动轮齿数Z1=18，模数m =5mm，齿宽B =80mm。试设计从动轴的结构和尺寸。假设采用深沟球轴承。
（5）寿命指数ε ε=3
kN
3.选择轴承型号
根据轴径d=55mm，查轴承标准应选用6011型轴承，额定动载荷C=30.2kN，符合要求。
8-16如图所示为一斜齿圆柱齿轮减速器的高速轴。根据工作情况，选用了一对角接触球轴承，面对面安装在轴上。已知：轴承所受径向载荷Fr1=1000N，Fr2=2100N，轴上所受轴向外载荷A=900N，轴的直径d=35mm，转速n=3000r/min，运转过程中承受中等冲击载荷，温度正常，要求使用寿命Lh=2000h，试选择轴承型号。
（3）确定轴的各段长度
因齿轮轮毂长为80 mm，为使套筒紧贴齿轮端面，取轴头长度为78 mm；滚动轴承的宽度为18mm，因此取轴颈长度为18mm；根据跨距L = 170mm，取轴环宽度为32mm；套筒长度亦取32mm。由结构草图得
4.进行强度验算
机械设计试题及答案第八章 齿轮传动
8－20 直齿圆锥齿轮齿面上所承受的法向载荷Fn通常被视为集中作用在_______, Fn可分 解为_______、_______、_______三个分力，三个分力的方向的判定法则为 _______，其大小与_______、________、______有关。
答案：平均分度国上；径向力 Fr 、圆周力 Ft 、轴向力 Fa；径向力 Fr指向轴心、 主动齿轮的圆周 Ft切于分度圆且与其转动方向相反、轴向力指向大端；所传 递的功率、转速、平均分度圆直径、压力角、分度圆锥角。
8－16 斜齿圆柱齿轮的节点处的法面曲率半径n与端面曲率半径t的关系是 _______,在综合曲率计算时，使用的是______曲率半径。
答案：n=t/cosb；法面。 8－17 斜齿圆柱齿轮传动齿面的接触疲劳强度应取决于_______,实用的许用接触应力 约可取为________。
答案：大、小齿轮；[]H =（[]H1+[]H2）/2 8－18 直齿圆锥齿轮传动以_______端参数为标准值。在强度计算时，以______作为计
8－3 在设计开式齿轮传动时，一般选择保证_______作为设计准则；对于闭式 较齿面齿轮传动，通常以保证______为主，校核其________。
答案：齿根弯曲疲劳强度；齿面接触疲劳强度；齿根弯曲疲劳强度。
第二页，共66页。
8－4 对齿轮轮齿材料性能的基本要求为_______、________；齿轮材料的选择原 则______、_______。
答案：载荷作用于单齿对啮合的最高点；全部载荷作用于齿顶。
第四页，共66页。
8－10 直齿圆柱齿轮传动的弯曲疲劳强度计算中，引入了齿形系数Y Fa和应力校正系数Y Sa，随着齿轮齿数的增多， Y Fa 的值。将_______, Y Sa 的值将_______。
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1、（中南大学2001年考研试题）单根V 带传动的预紧力F0=354N ，主动带轮（小轮）的基准直径D1=160mm ，转速n1=1500r/min ，小带轮包角︒=150α，V 带与带轮间当量摩擦系数485.0=v f ，求：
（1）V 带紧边，松边的拉力F1，F2；
（2）V 带能传递的最大圆周力Fec 和最大功率Pec ；
（3）定性画出带的应力分布图。
2、（*)某一普通 V 带传动,已知带轮直径mm d 1801=，从动轮直径mm d 6302=，传动中心距mm a 1600=，主动轮转速min /14501r n =，由4根B 型带组成，V 带与带轮表面摩擦系数4.0=v f ，V 带的弹性模量MPa E 200=，设V 带即将打滑时传递的最大功率为kw P 40=，要求：
（1） 计算V 带中各类应力的大小；(6分)
（2） 各应力成分在V 带最大应力max σ中所占的百分比。
(4分)
注意：B 型带截面面积为2140mm ，带截面高度为mm h 0.11=，楔角 40=ϕ，单位长度质
量m kg q /17.0=。
A qv c 2=σ ，d Eh b =σ
3、（*)一平带传动，已知两带轮直径分别为150mm 和400mm ，中心距为400mm ，小轮主动、转速为1460r/min 。
若传递功率为5kW ，带与带轮间的摩擦系数f ＝0.3。
试求：（1）小带轮包角；（2）带的紧边拉力和松边拉力；（3）此带传动所需的初拉力。
4、V 带传动的功率P=3KW ，小带轮的转速n 1=1450r/min ，小带轮的直径D 1=100mm ，带与带轮间的当量摩擦系数f v =0.5，小带轮上的包角α1=180°，预紧力F 0=450N 。
忽略离心力的影响，试问该传动是否会出现弹性滑动现象？是否会出现打滑现象？为什么？。